多级页表分层分页答案

【问题标题】：Multi-level page tables Hierarchical paging多级页表分层分页
【发布时间】：2012-07-25 04:06:36
【问题描述】：

考虑一个具有 32 位虚拟地址和 1KB 页面的虚拟内存系统。每个页表条目需要 32 位。希望将页表大小限制为一页。

需要多少级页表？
其中两个级别的表有 256 个条目；一个级别的表有 64 个条目。（8+8+6=22）。如果顶层页表有 2^6 那么可以输入多少页呢？
如果中级页表有 2^6 个条目，那么有多少页可能吗？
如果底层页表有 2^6 个条目，那么有多少页可能吗？

【问题讨论】：

【解决方案1】：

在这样的系统上有 2^32/2^10 = 2^22 个页面。这意味着只需要 22 位来寻址一个页面。为了简单和实用，大多数现代系统会将其与 32 位对齐并使用额外的位作为标志，因此在 32 位页表条目中，页表地址中有 16 MB。一个页面可以容纳 256 个条目，需要总页数为 2^22 / 256 = 16384 以获得最深的级别。然后下一级将有 16384 / 256 = 64;最高级别适合一页，因为 64

如果您不考虑 32 位对齐（这在现实世界中是站不住脚的），那么答案仍然是三个，因为在 22 位上，每页最多有 372 个条目，因此 2^22/ 372 = 第一个为 11275，第二个为 11275 / 372 = 30，第三个为 1。

或者，您可以从上到下解释它，因此不是从最深层次开始，而是从顶层开始。在这种特殊情况下，从顶部开始将导致每页具有最多未使用条目的最深级别。这显然是不理想的，最好在更高级别有未使用的页表条目。

然而，对于这两种解释中的任何一种，答案无疑是 3。

【讨论】：

问题中“希望将页表大小限制为一页”是什么意思？？
@SaikatDas 这个问题只是想说页表只能容纳一页，即1024kb。因此，当您找出答案时，您只需将 1024 字节作为表层次结构中任何元素的最大大小，因此正如我在答案中提到的，页表大小只能是 32 位的 256 个条目，因为 32 -bits 是 4 个字节和 1024（一个页面大小）/4 = 256。这有意义吗？